登录站点

用户名

密码

经验交流 - 闲谈灌水

  • 分享

    转载 缓存到底重不重要?!关于SSD的最争议话题

    1易琼 2015-08-12 19:24

      近期,作为SSD主控的一线厂商,Marvell发布了一款全新的88NV11X0系列SSD主控,这个系列的主控有88NV1120以及88NV1140两款,这两款主控封装更小,最重要的变化在于不需要外部DRAM来做缓存。

           没有缓存??很多人估计会下结论,那不就是低端货色了?

           好吧,如果你还停留在有缓存的SSD才是好货的想法上,你真的OUT了。
        不需要DRAM外部缓存最为直观的优点有两个,第一是节约了成本(缓存颗粒要钱买,地球人都知道);第二是产品所占用的空间更小(芯片很**,严禁堆放)。这应该很容易理解吧。全新的88NV11X0芯片封装尺寸仅8*8mm2,最少仅需两颗芯片就能做成一个SSD,那么做成M.2 2230的尺寸成为可能 。图上的正是88NV1120主控,大小只有SD卡那么大,体积优势不言而喻,以后平板等数码类产品里面都是这样的SSD盘,是不是会更加轻薄了呢?



            其实作为Marvell主控,无缓存设计在Marvell主控的合作厂商东芝在他们的Q系列SSD上早就实现了,但是因为东芝Q系列的主控是在Marvell主控的基础上进行二次开发的,因此主控上打的是TOSHIBA的大LOGO。

          




          那么一定还有很多人有这样的疑问,没有缓存的SSD,体积和成本的确是降低了,那么性能呢?


          那么在讨论性能之前,我们应该先来回忆一下,缓存到底是什么?

          首先,缓存是为了平衡高速设备和低速设备之间的速度差异而存在的一种中介型设备。它的作用是让低速设备尽量的不拖高速设备的后腿。注意!我用了“尽量”一词,缓存容量始终是有限的,因此数据在缓存中的命中率也是有限的。所以无论如何,低速设备多多少少还是会拖高速设备的后腿,缓存的作用是减少这种现象的发生。

          我们再来看看,缓存一般出现在哪些环境下?!
          CPU缓存:


           CPU与内存的数据通信中速度是存在明显差距的,这是因为内存的响应速度相对于CPU是很慢的。在数据交互中,CPU经常是处在“等待”的状态,如果这种“等待”被一未的忽略,那么CPU将会大大降低工作效率,被内存拖垮。
           因此在主内存(RAM)和CPU之间,出现这种称为“缓存”的小容量的SRAM。在数据交互时,主内存返回的不仅仅是CPU需要的数据,同时“附赠”返回所需数据“前后”的一些看似无关的数据,并将这些数据放入缓存中。
          下一次CPU再次到缓存里请求数据的时候,如果所需数据正好在SRAM里,就可以“命中”了。那么命中率越搞,CPU的效率也就越高。

         好吧,如果觉得光说一个CPU缓存还不够过瘾,我们再来看看SSD的近亲HDD硬盘。

         HDD机械硬盘缓存:

         HDD硬盘一直以来延续着“温彻斯特”的这种碟式架构,可以说是目前电脑系统里最最“拖后腿”的设备。一颗HDD硬盘,没有缓存那绝对是在作死。内存是和硬盘进行数据交互的,由于HDD硬盘相对于内存而言,速度可以用弱爆来形容,已经成为千夫所指的系统瓶颈。解决HDD硬盘速度过慢的问题,目前最为有效的方法就是就在HDD内部集成小容量的内存,也就是硬盘的缓存,目前主流的从32M到64M不等。况且目前的HDD硬盘的缓存并非都用于缓存数据,综合效率在实际的使用中并不令人满意。




           从CPU缓存、HDD硬盘缓存来看,缓存能带来较大幅度性能提升的原因在于,低速设备和高速设备之间的速度差距明显。那么SSD固态硬盘呢?


           SSD的缓存:

           缓存在SSD固态硬盘中发挥的作用其实和HDD机械硬盘差不多。一般是搭载1-2颗DRAM颗粒实现,起到数据交换缓冲作用。SSD的速度和内存之间,它们的实际性能差距其实并不大。那么DRAM缓存颗粒呢?它所处的中介位置其实是非常尴尬的,因为对于SSD固态硬盘的速度来说,这种速度上的提升实在是太有限了。

           就反应速度来说,SSD的反应速度一般都在0.2毫秒以内,四号不会比缓存慢。那么缓存对于读取速度的提升,就几乎可以忽略不计了。

          这是我正在使用的一颗东芝Q无缓存  256G SSD固态硬盘的成绩,性能表现出色,看起来和有无缓存真的没有什么关系。




           其次带不带缓存,对于SSD固态硬盘的寿命影响也是微乎其微,众所周知SSD寿命的是NAND FLASH的写入次数。然而缓存命中更多的是关注读取,主控算法的好坏才是真正决定SSD性能和闪存颗粒使用寿命的关键因素。


           对于无缓存SSD的HDTUNE测试图,很多人觉得不是直线不爽。觉得这是读写性能的不稳定。一般人我不告诉你,这和HDTUNE的测试文件大小有关,这类有规律的波动出现是由于SSD在执行TRIM指令的结果。在实际的使用中是没有任何感知的,除非你的心里在作怪。况且HDTUNE这个软件拿来测试SSD真的有点过时。

           

          

            以前有人抱怨固态硬盘性能衰减,那是因为没有TRIM和垃圾回收机制,对缓存给予太多的厚望。然而在新兴主控不断更迭的今天,缓存也许真的会慢慢淡出SSD的视野。
          

  • 举报 #1
    徐文 2015-08-13 20:39
    SF主控从来就没有缓存,性能也不错
你还不是该群组正式成员,不能参与讨论。 现在就加入